Устройство для преобразования двоичных кодов приращения функции Советский патент 1977 года по МПК G06J3/00 

1

Изобретение относится к аналого-дискретной технике и может быть исиользовано в устройствах отображений графической информации на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), а также в различных системах обработки информации.

Известны уст(ройст1ва для преобразования Д1во,ич,ных кодов 1П|р,И1ращвния. Одно из ашх, предназначенное для аттароксимацни кода приращения, содержит узел форм врав аи и я кзваитов, триггер каадала, элементы И, триггер управления и элемент ИЛИ. Малое быстродействие этого успройства определяется MHIKсимально возмож ным кодом Приращения. Другое известное устройство содержит «-разрядный входной регистр, устройство управления, 1КЛЮЧИ, заломииающее устройство, дещифратор, накопительный сум,матор и -регистр сдвига. Это известное уст1ройст1во характеризуется слож1ностью (наличие запоминающего устройства, наколителБНОго оумматора и регистра сдвига). Наиболее близким к изобретению но тех1ничеокой сущности является устройство для преобразования двоичных кодоз 101р,И|ращения функции в «епрерьивное эле1ктричеокое на пряжение, нроларциоиалыное значению функции; содержащее заторможенный генератор и-мнульсов, лервый вход которр-го соединен с входом запуска устройства, а второй вход нодключен к выходу переполнения двоичного счетчика на триггерах и входу обнуления триггерного регистра приращения, единичные выходы -разрядных триггеров которого соединены с первьгми входами лруппы

элементов «И переноса, подключенных вторыми входами через формирователи импульсов к нулевым выходам разрядных триггеров двоичного счетчика, а выхода-ми соединенных с входами элемента «ИЛИ, выход которого

подключен к первым входам двух элементов «И управления, соединенных вторыми входами с выходами триггера знака вриращения, а выходами падключепных сооиветственно к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика, выходы которого через преобразователь кода IB напряжение соединены с выходом устройства. В этом устройстве время преобразования Д|воич1ных кодов остается иостоянным, независимо от величины поступающего кода. При этом за время одного такта (та|кт - промежуток В ремени -между запуском генератора импульсов и его остановом) формируется п интерполирующих последовательпостей, где п - число разрядОЗ

регистра при|раще;ний. Если величина кода ггриращения функции |равна 2 , где Кп, то первые (п-с) .последовательности иа реверсивный счетчик не поступают и преобразо1вание кода в течение времени формирования

этих (п-г) последавательностей не нроисхо.3 дит. Этот «холостой отрезок аремени iBHyTpw одного такта увеличиваеггся с уменьшением i. Целью И801брет1вн.ия является повышение быстродействия устройства (сокращение юремени преобразоваиия двоКЧных кодов щения функции в непрерынное электрическое на1П|ряжен,ие), состоящее в исключении из такта «холостого отрезка ыремвни. В предлагаемом устрой-Стае это достигается тем, что в него даполнительоо введены лрулиа элементов И и группа элйМ1ентов И-НЕ, сое1Дине1Н1Ных первыми входами с выходом заторможевного генератора импульсов, вторыми входами - с единичными выходами разрядных триггеров припгерного (регистра приращения, 1нулевые выходы которых соединены соответственно с остальными выходами груипы элементов И-НЕ, подключенных лервым выходом к счеиному входу младшего раэряда двоичного счетчика, соединенйого счетными входами остальных разрядов с выходами элементов И дополнительной rpyirrobi, подключенных первыми входами к остальным выходам группы элементов «И-НЕ, а вторыми входами - к нулевым выходам разрядных 11риггеров двоичного счетчика. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Выход 1 заторможенного генератора HIMпульсов 2 соединен с одним из входов элементов «И-НЕ 3, другие входы которых соединены с соответствующими едини/чнымя выходами 4 трипгеров ирЕггерного регистра приращения 5. Остальные {п-il) входы элементов «И-НЕ 3 со0ди1нены с нулевыми выходами 6 триггеров регистра прнращения 5 (всех более старших разрядов. Выход и-го элемента 3 соединен со счетным входом 7 триггара младшего разряда двоичного счетчика 8, остальные (п-il) выходы элементов «И-НЕ 3 соединены с .одним из входов 9 соокв ет сивующих элементов «И 10, другие входы 1,1 которых соединены с нулевыми выходами 12 {п-() триггеров двоичного счетчдка 8. Выходы элементов «И 10 соеди1нены со очетаыми входами 7 (п-t+l) триггеров двоичного счетчи.ка 8. Выход 13 си1гнала 1пе реполнения двоичного счетчика сое|дин©н с шиной 14 установки в нулевое состоящие регистра пр«раш;ения 5 и с выходом 15 запроса очередного Нриращения функции и его знака. Вход 16 устансаки IB вди1ничное состояние триггера знака приращения 17 и входы 18 устанавки в единичное состояние триггеров регистра приращения 5 соединены с входными шинами устройства. Вход 19 останова генератора импульсов 2 и вход 20 устанавки в нулевое состояние триггара знака 17 соеди1не1ны с выходами 13 переполнения счетчика 8 (на чертеже поз. 21 - вход запуска гене;ратора вмпульсов 2). Нулевые выходы 12 триггеров двоичного счетчика 8 че|рез соответствующие формирователи импульсов 22 соединены с одним из входов соответствующих i элементов переноса «И 23, другие входы которых соедннень с единичными выходами 4 ( триггеров регистра приращения 5. Выходы элементов переноса «И 23 через элемент «ИЛИ 24 соединены с одним из входов элементов управления «И 25 и 26, другие входы которых соединены соответственно с нулевым 27 и единичным 28 выходами триггера знака 17. Выходы упомянутых элементов 25 и 26 соединены соответственно с входом 29 прибавления единиц .и входом 30 вычитания единиц ИЗ содержимого реверсивного счетчика 31. Еди1нич1ные выходы 32 триггеров реверсивного счетчижа 31 соединены с соответствующими входами выходного преобразователя кода в напряжение 33. В .исходном положении реверси1вный счетчик 31, ДВОИ1ЧНЫЙ счетчик 8, регистр приращения 5 и триггер знака 17 находятся в нулевом состоянии, а генератор импульсов 2-заторможен. Код приращения поступает на единичные входы 18 т риггеров регистра приращения 5, а знак приращения - на единичный вход 16 триггера знака приращения 17. С задержкой, определяемой временем установления регистра приращения 5, подачей сигнала нй вход 21 запускается генератор импульсов 2. С выхода 1 генератора 2 импульсы поступают на элементы «И-НЕ 3. В зависимости от велич/ины кода приращения элементами 3 производится выбор определенного триггера двоичного счетчика 8, на счетный вход 7 которого и поступают импульсы с генератора 2. Если п-й триггер регистр.а пр.и1ращения 5 находится в единичном состоянии, то единичный выход 4 этого триггера разрешает прохождение счетных импульсов через соответствующий элемент «И-НЕ на счетный вход 7 первого (младшего) триггера двоичного счетчи ка 8, однов|ремен1но нулевой выход 6 ИГо триггера регистра приращения 5 за1прещает прохождание счетных импульсов через все остальные элементы «И-НЕ 3, тем самым разрешая П1рохождение сигнал1а с нуле1вого выхода 12 первого триггера двоичного счетчика 8 через элемент «И 10 на счетный вх.од 7 второго тригге ра счетчика 8, с нулевого выхода 12 второго триггера чарез соответствующий элемент «И 10-на счетный .вход 7 третьего триггера и т. д. Если п, п-1, ..., п-k триггеры регистра приращения 5 находятся в «улевом состоянии, а -триггер - в единичном, то единичные выходы 4 п, , ..., п-k триггеров запрещают прохождение импульсов с генератора 2 через соответствующие эле.менты «И-НЕ 3, а нулевые выходы 6 этих триггеров разрешают прохождение импульсов через остальные элементы «И-НЕ 3. Единичный выход 4 -триггера регистра приращения 5 разрешает прохождение импульсов с генератора 2 через -элемент «И-НЕ 3 и запрещает прохождение через все последующие элементы «И-НЕ 3. Поэтому импульсы с генератора 2 с выхода k элемента «И-НЕ 3 через соответствующий элемент «И 10 поступают на счетный вход 7

-(rt- Ч-1) триггера двоичного счетчика 8. Прохождение ИАгпульсов-через этот элемеит разрешено, так как еторой вход элемента «И 10 соединен с нулевым выходом 12 (п-ft)-го триггера, который находится в нулевом состоящий. Далее (работа счетчика соответсТ вует описанной. Например, если в регист1ре гарнр.ащения 5 находится двоичный код 1101100011 (), то и.МПульсы с генератора 2 поступают иа счетный (вхад 7 младшего триггера двоичного счетчика 8. Если в регистре приращения 5 находится двоичный ход 0001110001 (я 10), то имлульсы с генератора 2 поступают уже на счетный .вхО|Д 7 не nqpiBoro, а чеТ вертого триггера двоичного счетчи1ка 8. С выхода генератора 2 имтульсы /посту:пают на счетный ,вход 7 одного ,из выбранных триггеров даодачного счетчика 8 до тех пор, .пока сигнал переполнения с выхода 13 двоичного счетчика 8 неоста1на|Вл.ивает генератор по входу 19. Одновременно этот сигнал устанавлив ает в нулевое состояние регистр прираш,ен1ия 5 и триггер знака 17, а также лостушает на выход 15 для подач,и запроса на очередное п рйращение и его 3HaiK. За время од1ного такта (нромежуток времени между запуском генератора 2 и его остановом) генератор выдает пачку на 2импульсов, где ; . п, (/--старший значаш,ий разряд двоичного «одаприращения).Нулевые выходы 12 триггеров двоичного счетчн-ка 8 нагружены на формирователи 22 (т/впа одновибраторов), каждый из которых Обеоп-ечивает фор1М.иравание имнульсов лри переходе триггера, к которому он подсоедннен, из нулевого состояния в единичное. Фор мирователь, подсоединенный ,к (n-j+l) триггеру (Даоичного счетчика 8 формирует 2 дампулысов; формирователь, подсоединенный к (я-i + 2)му триггеру, фо.рми1рует 2 14,МПульсов; формирователь, подсоединенный К (п-/ + 3)-му триггеру, формирует 2 имлульсов; ... формирователь, подсоединенный к п-.му (старшему) триггеру, формирует 2° нмлульсов.

Таким образом, за время одного такта генератор 2 обеопечнвает получение / интерполирующих лоследовательностей с Ч|Ислом импульсов 2°, 2 ... . Особенностью формируемых лоследовательностей является paiBHOмерное распределение импульсов каждой последовательности в течение такта и полное исключение временного совладения «лгаульсав из разных последовательностей, так как лереход из нулевого положения в здиничное в любой момент времени воз1можен только в одном разряде двоичного счетчи ка 8. Выбор интерлолуврующих последовательностей обеспечивается элементами «И 23, на каждый нз которых подается с одной стороны одна из интерполирующих последовательностей, а с другой - оилнал с единичного выхода 4 соответствующего триггера регистра лриращений 5. Единичное состояние -го разряда ре-; гистра приращения 5, где /, .разрещает выдачу на реверсивный счетчик 31 через-элеент «ИЛИ -24 ийтерлоллрующей .ш:атёльнбсти с числом импульсов, равным

т. е. равным весу данного разряда регистра

приращения 5.- .-;;

Нанример, если в регистре приращенйялтаходится код 0001100011 (« 10),то на реверсиеньщсчетчик 31 лроходят интерполирующие последовательности с числом имлульсо 2°, 2, 2°, 2, в результате чего В «рице такта

содержйМое рбвер1сивного счетчик-а изменяется, по сравнению с его содержимьгм в начале такта, на величину,- равную

1 + 2 + 32 -I- 64 99, что соответствует двоичному коду п-риращения в регистре приращения 5.

Реверсивный счетчик 31 ;работает в режиме сложения пли вычитания е зависимости от знака нрир-ащения. Если знак приращения- положительный, триггер знака лриращения 17

находится в положении, и разрешающий потенциал с его нулевого выхода 27 обеспечивает прохождения выбранатых интерполирующих последовательностей с выхода элемента «ИЛИ 24 через элемент управления

«И 25 на вход 29 прибавления единиц реверивного счетчика 31. Если знак -приращения отрицательный, триггер знака приращения 17 находится iB единичном тюложении и разрешающий потеициал лодается с сто единичноговыхода 28 на элемент управления «И 26, что обеспечивает лрохождение выбранных интерполирующих лоследователвностей с выхода элемента «ИЛИ 24 через элемент «И 26 на вход 30 вычитаиия единиц реверсивного счетчика 31.

Ири использовании лредлагаемого устройства- быстродействие преобразования увел.ичи(вается не менее чем на 40% (исходя из статистически равновероятного появления различных величин кодов приращения) и обеспечивается вoзмoжiнocть вывода на экран обычных ЭЛТ значительно большего объема графической ииформации, а также сокращается кол1ичест во необходимого машинного времени

на 20-30%.

Фор м у л а и 3 о б р е т е и и я

Устройство для иреобразавания двоичных

кодов приращения функции, содержащее заторможеиный генератор импульсов, нервый вход которого соединен с входом запуска устройств а, а второй вход подключен к выходу переполнения двоичного счетчика на триггерах и входу обнуления триггерного регистра приращения, единичные выходы разрядных триггеров которого соединены с первыми входами группы элементов «И переноса, подключенных вторыми входами через формирователи импульсов к нулевым выходам разрядных триггеров двоич ногр счетчика, а выходами соединенных с входами элемента «ИЛИ, выход которого подключен к первы.м входам двух элементов-«И.управления, соединенных

вторыми входами с выходами триггера знака Приращения, а выходами подключенных соответственно |К входам сложения и вычитания реверонвНОПО счетчика, -выходы которого через преобразователь кода в нащряжвнле соединены с )выхолом уст|ройст1ва, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройСтаа, (В «его дапол,нительно введены рруипй элементов «И и группа элемантов «И-НЕ, соеди1нен«ых пер,вьши входами с выходом заторможенного геиератора имлульсов, вторыми входами - с единичными выходами разрядных тр1игг€|ров триггерного (регистра ириращения, нулевые вУходы которых соеДИ|НеНЫ сооТ1ветствеН(НО с остальными выходами группы злементав «И-НЕ, подключенных первым выходом к счетному входу .младшего .разряда двокчиого счетчика, соединенного счетными входами остальных разрядов с выходами элементов «И дополнительной групты, подключенных .первыми входами к остальным выходам группы элементов «И-НЕ, а вторыми входами - к Нулевым выходам разрядных триггеров двоич-ного счетчика.

fTTF1 1ю 1S i/S 75 ;